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金属给排水管道的修补技术分析与控制论文

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2022-11-05 13:51:27    来源:    作者:shaozhun

摘要:摘要:随着社会经济不断发展,给水质处理技术和工艺带来质的改变。而金属给水管作为供水系统的重要环节,对于城市及工业而言具有至关重要的作用,但由于介质中含有大量腐蚀性物质,会给金属给排水管道造成腐蚀问题,一旦管道遭到腐蚀将会给整个城市及工业的水质带来严重影响。而随着金属给水管道腐蚀范围逐渐拓展,会引发各种问题,如水质变色、水质降低等,将会降低城市及工业供水管道及企业工业管道质量,甚至导致水质无法满足国家标准。因此,为给城市及工业居民提供合水资源,要加强对金属给排水管道的重视程度,优化修补技术,控制水资源腐蚀的

  摘要:随着社会经济不断发展,给水质处理技术和工艺带来质的改变。而金属给水管作为供水系统的重要环节,对于城市及工业而言具有至关重要的作用,但由于介质中含有大量腐蚀性物质,会给金属给排水管道造成腐蚀问题,一旦管道遭到腐蚀将会给整个城市及工业的水质带来严重影响。而随着金属给水管道腐蚀范围逐渐拓展,会引发各种问题,如水质变色、水质降低等,将会降低城市及工业供水管道及企业工业管道质量,甚至导致水质无法满足国家标准。因此,为给城市及工业居民提供合水资源,要加强对金属给排水管道的重视程度,优化修补技术,控制水资源腐蚀的范围,确保全城市及工业能使用到安全水资源。本文通过分析拟修复管道的方法要求、检测与判定,从而准确描述出金属管道修补内容,给金属给排水管道修补工作打下坚实的基础。

  关键词:金属;给水管道;腐蚀;腐蚀控制

  1前言

  金属管道数量大,因其具有高强度和刚性,被广泛运用在我们的生活和工业企业的生产上面,在输水方面主要应用在建筑的消防供水管道,工业企业的生产用水,主要有循环水,生产废水以及工业厂房雨水管道。但由于管道介质具有腐蚀性,使用一段时间后,金属管道就会腐蚀和结垢,使得管道变薄,甚至穿孔。管道内部也会因结垢而使的管径变小,影响流量。所以管道腐蚀问题会造成重大的直接或间接损失,甚至至危及人身安全。通过在其内部进行技术修复,使得既保证钢管的强度和刚性,又具有耐腐蚀、抗磨损、防结垢及减少液体阻力等特点,节省管内介质输送能耗,延长钢管使寿命。本文通过涂塑和衬塑来分析拟修复管道基本要求、检测与判定,从而准确描述出金属管道修补内容,给金属给排水管道修补工作打下坚实的基础,避免金属管道腐蚀给水资源带来严重污染。

  1.1管道修复标准及方法

  拟修复管道技术是利用未经过任何防腐处理的镀锌钢管,其直径在DN15—DN200范围内,不同钢管的管龄限制不同,镀锌钢管和钢管管龄不得高于20年,铸铁管管龄可比较宽松,可高达30年。

  1.2抽样检测

  建筑物的消防供水管线一般是在楼层内进行,利用专业方式选择5根供水立管,将所有管道放在不同楼层,再选择3处地方作为检测点,再使用超声波来检测不同楼层的具体情况,采用记录本将数据情况记录下。同时,将建筑物供水管线采用相同管线为单位,将每个设备井作为检测点,再随意选择五个地方来测量管道剩余厚度。再将管道剩余壁厚和标准壁厚进行对比,选择最低厚度作为取样单位,并选择一段长度小于300mm的消防供水管道作实验样品。再采用Sa2级管道样本进行内壁除锈,从而确保消防供水管道能满足日常需求。该方法是管道腐蚀后的处理技术,可作为前期预防腐蚀的技术,还能增加管道的使用寿命。从经济适用性方面而言,消防供水管线总体价格要远低于其他管线,能有效控制供水管道的成本。

  2材料

  2.1液体环氧涂料

  防腐蚀涂层作为现代最常用的管道外部防腐蚀措施,是指将防腐蚀层喷涂在管道外部,来避免管道和腐蚀物质有直接接触,从而有有效隔离管道表面,降低腐蚀效果,提高防腐保护作用。同时,国内常用涂层主要包括:复合涂层、有机涂层、无机涂层三种类型。有机涂层种类较多,自身具有较强的抗碱腐蚀性和抗酸腐蚀性;无机涂层则有耐高温、抗磨等特点,与有机涂层相比,无机涂层的生产工艺更加复杂、生产成本更高。因此,要将重心放在控制生产成本上面,才能确保无机涂层能发挥其应用作用;而新型涂层是将有机和无机涂层进行有效结合,再利用专业的加工方式形成,其具有较强的防腐蚀效果,且使用寿命较长。涂料生产厂家要向适用方提供产品性能使用说明书、出厂合格证、性能检测报告等技术文件。同时,液体环氧涂层要进行全面包装,且符合《食品容器、包装材料添加剂使用卫生标准》要求,并在包装上表面涂料制造厂家各方面信息,如名称、生产日期、型号、产品名称、重量等。此外,使用方要对每一批次生产的液体环氧涂料进行质量检测,并且要满足的要求,如果发现性能无法满足性能要求,则不予以使用。

  给排水管道运输是我国目前为止能源工作不可获取的部分,是建设社会经济的关键点,是运输水的重要途径。从这里不难看出,给排水管理泄漏事故防范工作涉及范围较广,对社会稳定起到重要作用,一旦发生泄漏事故,给人们的财产、生命造成严重损害。大气腐蚀作为腐蚀管道外部的重要因素,当工作人员将管道填在土壤中后,会受到电解质腐蚀和土壤腐蚀等。因此,工作人员要地区位置不同、土壤条件不同,制定科学的腐蚀机制,认清导致管道腐蚀的主要原因,选择最耐腐蚀的材料,降低管理可能遭到腐蚀的概率。

  2.2稀释剂

  文章中通过使用稀释剂指和液体环氧涂料来制作优级食用酒精,其乙醇浓度较高,可有效调节液体环氧涂料的粘度。而缓蚀剂是一种能有效降低合金金属腐蚀的化学药剂,通常应用在油田开发过程中,目前我国对缓蚀剂作用机理还未真正定义。主要理论分为电化学理论和成膜理论两种,缓蚀剂其并非是直接应用在腐蚀介质上,其基于金属表面状态的慢化过程,具有较强的催化作用。在防腐蚀过程中,缓蚀剂具有显著作用,其缓腐蚀效率较高,能在节省大量材料基础上提高管道使用寿命,通过利用缓蚀剂能实现绝大部分的工艺目标。此外,缓蚀剂主要由无机和有机两种类型构成,根据电化学原理差异性,又可范围混合型缓蚀剂、阴极缓蚀剂、阳极缓蚀剂三种类型的,其应用范围和应用效果也大不相同。

金属给排水管道的修补技术分析与控制论文

  3具体步骤

  3.1施工环境要求

  施工时环境温度要高于10℃;当遇到风沙、下雨等环境不宜施工。

  3.2拟修复管道施工段长度要求

  为确保管道除锈效果和液体环氧涂料敷设的质量,拟修复的管道施工段的长度应满足行业标准。

  3.3管道内壁的表面处理

  应根据给排水管道设计图纸对建筑结构进行全方面分析,且结合设计单位意见及时优化给排水系统设计图,再根据给排水管道施工技术,确定安装给排水管道的具体时间,并和施工单位进行相互交流,确定详细的施工流程和工期,如在安装某些隐蔽管道时,施工单位要按照图纸在对应位置按照预埋件和预留孔洞。通过使用具有磨料的压缩空气所形成的沿管道内壁旋转气流来清除给水管道内壁的锈垢,并依次打开支管阀门,吹出所有支管内的锈垢和存砂。同时,除锈等级应高于《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》规定,用干净的自来水来清洗除锈后的管道,再利用无油、干燥的压缩空气来去除管道内壁的潮气,确保其内壁能长期保持干燥,但值得注意的是,管道内涂敷时间和管道吹干后的时间间隔要低于1h。

  3.4管道堵塞处理

  近年来,阻塞渗透是金属给排水管道的常见问题,其更是质量问题的重要体现。因此政府部门要加强对金属给排水管道施工的重视程度,避免出现排水管道堵塞问题。在信息化时代背景下,导致阻塞渗透出现问题原因比较多样化,如设计不合理、材料质量较差、技术不规范等。因此,给排水管道工程设计人员和施工人员应从不同方面进行避免:第一,设计人员要调查施工区域四周的环境,根据项目具体要求和国家政策对管道各项标准进行设计,确保管道内部能畅通无阻;第二,施工人员要在施工前对管道内进行疏通,有效清除管道内的杂物,并采用水泥浆封口的方式,来避免出现堵塞问题;第三,在土建水磨石地面施工过程中,现场施工人员要根据情况因地制宜,及时调整排水措施,从而有效提高施工质量。

  3.5涂敷工艺

  涂料用量计算是根据施工管段的管道长度、涂层湿膜厚度、内径、涂料的固体含量来准确判断涂料用量,且其涂料用量可通过利用公式来进行计算:配料是根据液体环氧涂料生产商所提供的要求和配比来进行配置。如果现场转弯数量较多、管线长度较长,可根据现场温度来增加稀释剂的数量,但其总量禁止超过涂料本身质量5%;要通过合理应用管道内的气流将环氧防腐涂料涂抹在管道内壁上,在管道内壁上涂上一层防腐保护涂层。当涂敷工序完成后,应及时向管壁内输送大量无油、干燥的压缩空气,避免管内壁的涂料流挂,并缩短涂层固化时间,当所有涂层表面完全干枯后,再将干净的自来水注入到所修复的管道内,在经过10min的浸泡后,用自来水将其内部清洗干净;当涂层表面清洗干净后,即可连接给水管道,恢复整个管道的供水功能。此外,值得注意的是,要确保管道内部不会出现任何杂物残留,且要将管底坡度控制在标准范围内,避免管底出现倒坡等现象;在安装过程中,其工作人员要侧重于检测平基混凝土的合格度,一旦在验收环节出现任何问题,施工人员应及时采用对应的修补方案。

  4质量检验

  4.1分类

  质量检测主要由抽样检验、现场检验两个类型组成。

  4.2现场检验

  在管道表面预处理过程中,是通过使用行业标准来检验实际质量,再将其和所修复的管道内壁进行对比,从而确保其除锈等级能满足实际需求;而涂层现场质量检验要提前对涂层外观进行检测,利用人体视线来判断所修复的管道出风口涂层外观是否存在问题,如是否均匀、有无挂流、漏涂等问题,再利用专业工具检查涂层湿膜厚度现场质量,然后在涂层表面未全部晾干前,在修复管道出风口内距离管道50mm~100mm处设置四个要点,并利用湿膜测厚仪来判断其具体厚度。

  4.3施工流程

  检测支架、地沟等环节,确定其尺寸、位置、标高是否满足具体标准,再按照排水运行要求、管道按照标准评估不同位置预留件配置的合理性;从金属给排水系统引入管处安装立管和干管,确保其安装垂直度、水平度、安装位置能满足设计要求;根据施工图纸标准,从立管、干管处安装室内用水管道、支管等,这种管道安装往往会涉及到穿墙安装、跨区域等,所以要提前检查预埋件、预设孔洞能否满足实际要求;检查管道系统质量,在实施闭水实验,确保管道抗压强度和封闭性能满足标准,最后构建防护装置,建筑工程给排水管道的基本安装流程具有严格要求,施工单位必须严格遵循,不得随意改变安装方式和步骤。4.4抽样检测

  4.4.1抽样

  将每个单项工程作为抽检单位,在所修复的给水管道上面随机抽取一段不低于300mm的管段作为样品,并作出详细记录。当涂层表面完全干后,要及时留取样品,再七天后进行检验。

  4.4.2抽样检验项目

  样品制作是将所留取的样品管分为两个半圆管片,给后续检验提供材料。而检验主要包括涂层外观检验、涂层附着力检验、涂层干膜厚度检验三种类型,涂层外观检验是利用目视检查,来查看涂层外观是否均匀、有无挂流、气泡、漏涂等现象,再检查涂层湿膜厚度现场质量,确保其外观均匀、光滑;涂层附着力检验要严格遵循行业试验方法进行,在管道中随机选择一片半圆管片,用非常锋利的刀刃在涂层横竖两个方向分别画出长度100mm、距离3mm的切痕,切痕要穿过涂层到底材,最终形成一个井字,再将涂层剥下,如果涂层紧密依附在管壁上,无法进行成块剥离,则被判断为合格。

  4.4.3判定规则

  现场质量检验的每项指标应满足的要求,不合格者要进行返工处理。而抽样检验结果应符合要求。如果存在不合格项目时,检验人员应加强对不合格项目的抽验工作;如果仍然存在不合格现象,则判断该单项工程存在问题,应勒令其进行返工处理。4.4.4返工

  目前,在金属给排水管道施工各阶段都出现施工重视不足的问题,虽然给排水管道施工价值较高,但由于个别建筑企业将重心全部放在经济效益方面,盲目赶制工期,对给排水管道规划重视程度较低,导致后期施工中出现很多方面的问题。同时,有些建筑企业的给排水管道施工人员在施工过程中,对施工细节把控度较低,给工程质量带来巨大的安全隐患。由于水中含有大量腐蚀性物质,会给金属给排水管道造成腐蚀问题,一旦排水管道遭到腐蚀将会给整个城市及工业的水质带来严重影响,当金属给水管道腐蚀范围逐渐拓展,会引发各种问题,如水质变色、水质降低等,将会降低城市及工业供水管道及企业工业管道质量,甚至导致水质无法满足国家标准。当发现管道内壁预处理现场检验存在不合格现象,应根据行业标准进行返工处理,在返工后应严格遵循相关标准进行重新检验,涂层湿膜厚度现场检验抽样检验同样如此。抽样检验和现场检验必须要做到检验记录工作,并及时做好存档工作。目前,检验记录内容主要包括施工负责人、项目名称、工程编号、管材类型、施工地点、生产日期、生产厂家、等内容。

  5穿插衬装高密度聚乙烯管修复技术

  该技术是将高密度聚乙烯管插入需要修复的旧管道内,利用原旧管道的刚性和强度为承力结构以及高密度聚乙烯管耐腐蚀、耐磨损、耐渗透等特点,形成“管中管”复合结构,使修复后的管道具备钢管和HDPE管的综合性能。而今,埋设于地下的金属管道由于长期使用,周边环境以及输送介质的腐蚀,都面临着严重的腐蚀、穿孔和渗漏现象,解决腐蚀修复问题是集输管后期生产管理的主要问题。管道公司多年来坚持科研与生产相结合,通过科技攻关解决生产实际急需解决的管道技术难题。对HDPE管穿插修复技术工艺原理、HDPE管承压能力计算设计、管材原料、管材性能要求、管道短管、弯头处的连接方法、密封结构以及运行管理等的分析阐述,从而较详实地介绍了一种管道修复方法。修复方法很多,归纳起来主要有三种,①贴合穿插工艺:该方法通过对HDPE管进行缩径,通过拉力将管道拉入修复的管道中。②短管穿插工艺:该工艺主要是运用在重力流式污水系统。③滑入穿插工艺:该方法适用于衬管外径小于修复的管道。

  采用衬塑修复技术可避免对腐蚀严重的管线全线开挖、彻底更换,因此成本相对较低,施工时间比较短,特别对于埋设于高大建筑物及重要交通干线下的管线腐蚀泄漏无法更换的问题也得到很好解决。原来的金属管道还作为承压管道,而内衬的HDPE具有非常好的防腐性能,总体上相当于金属与非金属的复合管,综合效果特别是防腐蚀性能大大提高。同时,修复后管道的可靠性得到了最大限度的提高。对于腐蚀严重或泄露的旧铁管和钢管,内衬HDPE构成结构性复合管,可达到恢复管线功能、延长使用寿命的目的。HDPE管大幅度地提高了在役旧管道的承压能力、耐腐蚀性能和输送能力,而其成本仅为钢管的40%左右。

  6修复后管道的特性和经济效益

  经修复后,管道不仅还具有原来金属管道的刚度和强度,还具有很多塑料管道的优点,它具有非常好的化学稳定性,对一般的酸碱等因素具有很好的耐腐蚀性,该技术修复后,大幅度减低综合成本,提高了原管线的使用寿命。不仅如此,对同样壁厚的金属管道,修复后的管道承压能力大大提高。因为内部腐蚀减少了,也不会滋生细菌,微生物,结垢和生锈,对于水质卫生也是有非常大的改善。

  7总结

  综上所述,我国对水资源需求量逐渐提高,我们必须要提高对水资源输送中金属管道腐蚀问题的重视程度,根据管道腐蚀机制不同,使用针对性解决策略,提高管道集输的安全性和稳定性,确保水资源运输工作能顺利进行。本文通过分析拟修复管道的要求、检测与判定,从而准确描述出金属管道修补内容,给金属给排水管道修补工作打下坚实的基础。